CN104848232B - 污泥焚烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种污泥焚烧装置，其要点是:包括送料装置、焚烧炉和温度传感器。送料装置包括料斗、粉碎组件、送料组件和喷射管。料斗下端与喷射管密闭连通。粉碎组件设置在料斗的上部中，用于将烘干的污泥打碎。送料组件设置在料斗的下部中，用于将料斗中被打碎的污泥粉末和含有氧气的气体送入喷射管中。喷射管的右端设有气管接头，用于连接高压气泵。焚烧炉为电加热炉。温度传感器用于监测焚烧炉内的温度。焚烧炉设有污泥进口和排烟管。污泥进口与喷射管的左端密闭连通。排烟管的后侧设有烟气出口，排烟管的顶部铰接设置有防爆盖。高压气泵将含有氧气的气体从气管接头送入喷射管中，将喷射管中被打碎的污泥粉末喷入焚烧炉中。

Description

污泥焚烧装置

技术领域

本发明涉及污泥处理设备技术领域，具体涉及一种污泥焚烧装置。

背景技术

近年来，在国家节能减排和积极的财政政策作用下，城镇污水处理得到迅速发展，城镇水环境治理取得显著成效。但是城镇污水处理过程产生的大量污泥还未普遍得到有效处理处置。这些污泥含有病原体、重金属和持久性有机物等有毒有害物质，未经有效处理处置，极易对地下水、土壤等造成二次污染，直接威胁环境安全和公众健康，使污水处理设施的环境效益大大降低，同时影响国家节能减排战略实施的积极效果。污泥焚烧是一种减量化、稳定化、无害化的处理方法，污泥焚烧前需经过脱水和加温干燥处理。污泥焚烧可将污泥中水分和有机质完全去除，并杀灭病原体，但是污泥焚烧时极易产生二噁英造成大气污染。二噁英，又称二氧杂芑，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二噁英实际上是二噁英类一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二噁英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。从美国和日本等发达国家对空气中二噁英来源进行的调查结果来看，焚烧设施的二噁英排放量占有较大比重。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，能有效地对污泥进行减量化和无害化处理，且在污泥焚烧过程中不易产生二噁英的污泥焚烧装置。

实现本发明目的的基本技术方案是：一种污泥焚烧装置，其结构特点是:包括送料装置、焚烧炉和温度传感器。送料装置包括料斗、粉碎组件、送料组件和喷射管。料斗下端与喷射管密闭连通。粉碎组件设置在料斗的上部中，用于将烘干的污泥打碎。送料组件设置在料斗的下部中，用于将料斗中被打碎的污泥粉末和含有氧气的气体送入喷射管中。喷射管的右端设有气管接头，用于连接高压气泵。焚烧炉为电加热炉。温度传感器用于监测焚烧炉内的温度。焚烧炉设有污泥进口和排烟管。污泥进口与喷射管的左端密闭连通。排烟管的后侧设有烟气出口，排烟管的顶部铰接设置有防爆盖。高压气泵将含有氧气的气体从气管接头送入喷射管中，将喷射管中被打碎的污泥粉末喷入焚烧炉中。

以上述基本技术方案为基础的技术方案是：送料装置的料斗上部呈长方体形，下部呈上大下小的圆台形，中部为方接圆过渡。使用时料斗上端与相应的进料装置密闭连通，料斗下端通过圆筒段密闭连通设置在喷射管的中部上侧上。粉碎组件包括筛筒、搅拌组件和驱动电机。筛筒呈半圆柱壳形，筛筒开口向上设置在料斗上部中，筛筒沿其轴线设有若干列筛孔，各列筛孔均沿筛筒周向设置。搅拌组件由一根转动轴和若干设置在转动轴上的搅拌棒构成，转动轴沿筛筒的轴向转动设置在料斗上部上，与筛筒同轴，且由驱动电机驱动其转动，从而带动各搅拌棒将烘干后的污泥打碎并从筛筒的筛孔中挤出。送料组件包括螺旋叶片和第二驱动电机。螺旋叶片的转动轴铅垂设置，由第二驱动电机驱动螺旋叶片转动。螺旋叶片设置在料斗的下部中，螺旋叶片的下端与料斗下端的圆筒段的内壁相接触形成密闭的螺旋输送结构。

以上述相应技术方案为基础的技术方案是：焚烧炉包括基座、底座、壳体、保温层、加热层和内筒。基座中部设有开口向上和向前的出灰槽。底座设置在基座上方。底座中部设有贯穿其上下的污泥灰通道，沿底座周向设有环形气流管，环形气流管的上侧靠内的部分沿其周向设有若干出气口。污泥灰通道中从上至下依次设有抽拉式第一挡灰板和第二挡灰板。底座右侧设有与环形气流管相连通的底座进气口。壳体密闭设置在底座的环形气流管的上侧。保温层、加热层和内筒从外至内依次设置在壳体中。加热层为电加热炉丝加热。内筒下端与污泥灰通道相通。环形气流管的出气口位于加热层和内筒之间。内筒上设有若干进气孔。污泥进口密闭连接设置在内筒的上部右侧上，由内向外穿过且与保温层和壳体后与外界相连通。污泥进口的右端与喷射管的左端密闭连通。排烟管密闭设置在壳体上端上，与内筒相连通。

本发明具有积极的效果：（1）本发明结构简单，设有粉碎组件，能将脱水和加温干燥处理后的污泥打碎成粉末状，再通过送料组件送入喷射管，喷射管通过高压空气将被打碎的污泥粉末喷入焚烧炉中，污泥粉末进入焚烧炉中形成瞬间燃烧，能有效地对污泥进行减量化和无害化处理，污泥焚烧后的残渣率为最初湿污泥总量的5%至8%。

（2）本发明设有温度传感器，温度传感器用于监测内筒中的温度，并将采集的数据反馈给相应的自动温度控制系统，自动温度控制系统采用工业控制PLC温度控制模组进行PID精密调节，利用改变输出端占空比的频率开关控制电加热炉丝工作，本可控制方式可以把炉内除了电加热炉丝的其他因素考虑进去实现温度的精准控制，其精度可达±1摄氏度，从而保证污泥粉末在800摄氏度至850摄氏度的炉温下瞬间充分燃烧，避免产生二噁英。

（3）本发明的焚烧炉设有底座，底座中部设有贯穿其上下的污泥灰通道，污泥灰通道中从上至下依次设有抽拉式第一挡灰板和第二挡灰板，不用停炉就能进行清灰操作，而且在清灰的同时炉内烟气不外泄，避免污染环境和对操作者造成伤害。

（4）本发明的焚烧炉设有底座，底座设有环形气流管，底座右侧设有与环形气流管相连通的底座进气口，环形气流管上设有若干出气口，使用时将燃烧后的烟气的热量进行利用加热空气，并将该空气通过底座进气口送入环形气流管，再通过环形气流管上的出气口进入炉内，有利于降低设备的能耗，而且有利于保护电加热炉丝。

（5）本发明的焚烧炉设有内筒，污泥粉末在内筒炉温为800摄氏度至850摄氏度时瞬间充分燃烧，内筒能保护电加热炉丝，延长设备使用寿命。

附图说明

图1为本发明的污泥焚烧装置的结构示意图；

图2为图1的俯视示意图；

图3为图1的后视示意图；

图4为图1的右视示意图；

图5为图1的左视示意图；

图6为图2中的A-A剖视示意图；

图7为从图1的右前上方观察时的示意图；

图8为从图1的左前上方观察时的示意图。

上述附图中的标记如下：

送料装置1，料斗1-1，圆筒段1-1-1，粉碎组件1-2，筛筒1-2-1，筛孔1-2-1-1，搅拌组件1-2-2，驱动电机1-2-3，送料组件1-3，螺旋叶片1-3-1，第二驱动电机1-3-2，喷射管1-4，气管接头1-4-1，

焚烧炉2，基座2-1，出灰槽2-1-1，底座2-2，污泥灰通道2-2-1，环形气流管2-2-2，出气口2-2-2-1，第一挡灰板2-2-a，第二挡灰板2-2-b，底座进气口2-2-3，壳体2-3，保温层2-4，加热层2-5，内筒2-6，进气孔2-6-1，污泥进口2-7，排烟管2-8，烟气出口2-8-1，防爆盖2-8-2，温度传感器3。

具体实施方式

本发明的方位的描述按照图1所示的方位进行，也即图1所示的上下左右方向即为描述的上下左右方向，图1所朝的一方为前方，背离图1的一方为后方。

（实施例1）

见图1至图8，本发明的污泥焚烧装置包括送料装置1、焚烧炉2和温度传感器3。

见图1至图8，送料装置1包括料斗1-1、粉碎组件1-2、送料组件1-3和喷射管1-4。料斗1-1上部呈长方体形，下部呈上大下小的圆台形，中部为方接圆过渡。使用时料斗1-1上端与相应的进料装置密闭连通，料斗1-1下端通过圆筒段1-1-1密闭连通设置在喷射管1-4的中部上侧上。粉碎组件1-2包括筛筒1-2-1、搅拌组件1-2-2和驱动电机1-2-3。筛筒1-2-1呈半圆柱壳形，筛筒1-2-1开口向上设置在料斗1-1上部中，筛筒1-2-1沿其轴线设有若干列筛孔1-2-1-1，各列筛孔1-2-1-1均沿筛筒1-2-1周向设置。搅拌组件1-2-2由一根转动轴和若干设置在转动轴上的搅拌棒构成，转动轴沿筛筒1-2-1的轴向转动设置在料斗1-1上部上，与筛筒1-2-1同轴，且由驱动电机1-2-3驱动其转动，从而带动各搅拌棒将脱水和加温干燥处理后的污泥打碎成粉末状并从筛筒1-2-1的筛孔1-2-1-1中挤出。送料组件1-3包括螺旋叶片1-3-1和第二驱动电机1-3-2。螺旋叶片1-3-1的转动轴铅垂设置，由第二驱动电机1-3-2驱动螺旋叶片1-3-1转动。螺旋叶片1-3-1设置在料斗1-1的下部中，螺旋叶片1-3-1的下端与料斗1-1下端的圆筒段1-1-1的内壁相接触形成密闭的螺旋输送结构，可以进行定量输送；送料组件1-3用于将料斗中被打碎的污泥粉末送入喷射管1-4中。喷射管1-4的右端设有气管接头1-4-1，气管接头1-4-1用于连接高压气泵；喷射管1-4的左端设有连接法兰。喷射管1-4通过高压空气将被打碎的污泥粉末喷入焚烧炉2中。送料装置1由相应的安装架支撑固定（说明书附图中未画出）。

焚烧炉2包括基座2-1、底座2-2、壳体2-3、保温层2-4、加热层2-5、内筒2-6、污泥进口2-7和排烟管2-8。基座2-1中部设有开口向上和向前的出灰槽2-1-1。底座2-2设置在基座2-1上方。底座2-2中部设有贯穿其上下的污泥灰通道2-2-1，沿底座2-2周向设有环形气流管2-2-2，环形气流管2-2-2的上侧靠内的部分沿其周向设有若干出气口2-2-2-1。污泥灰通道2-2-1中从上至下依次设有抽拉式第一挡灰板2-2-a和第二挡灰板2-2-b。底座2-2右侧设有与环形气流管2-2-2相连通的底座进气口2-2-3。壳体2-3密闭设置在底座2-2的环形气流管2-2-2的上侧。保温层2-4、加热层2-5和内筒2-6从外至内依次设置在壳体2-3中。加热层2-5为电加热炉丝加热。内筒2-6下端与污泥灰通道2-2-1相通。环形气流管2-2-2的出气口2-2-2-1位于加热层2-5和内筒2-6之间。内筒2-6上设有若干进气孔2-6-1。污泥进口2-7密闭连接设置在内筒2-6的上部右侧上，由内向外穿过且与保温层2-4和壳体2-3后与外界相连通。污泥进口2-7的右端与喷射管1-4的左端密闭连通。排烟管2-8密闭设置在壳体2-3上端上，与内筒2-6相连通。排烟管2-8的后侧设有烟气出口2-8-1，排烟管2-8的顶部铰接设置有防爆盖2-8-2。温度传感器3用于监测内筒2-6中的温度，并将采集的数据反馈给相应的自动温度控制系统，自动温度控制系统采用工业控制PLC温度控制模组进行PID精密调节，利用改变输出端占空比的频率开关控制电加热炉丝工作，本可控制方式可以把炉内除了电加热炉丝的其他因素考虑进去实现温度的精准控制，其精度可达±1摄氏度，从而保证污泥粉末在800摄氏度至850摄氏度的炉温下瞬间充分燃烧，避免产生二噁英。

本发明的污泥焚烧装置使用时，先将炉内温度升高至800摄氏度左右。污泥被脱水和加温干燥处理后由相应的进料装置送入料斗1-1中，污泥被粉碎组件1-2的搅拌棒打碎并从筛筒1-2-1的筛孔1-2-1-1中挤出，然后由送料组件1-3送入喷射管1-4中。通过高压气泵将空气送入喷射管1-4，并将喷射管1-4中的污泥粉末通过焚烧炉2的污泥进口2-7喷射进焚烧炉2的内筒中，污泥粉末进入焚烧炉2的内筒后形成瞬间充分燃烧，从而将污泥中的病原体杀灭，将其中的有机物等有毒有害物质进行无害化处理。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换和变化，具体应用过程中还可以根据上述实施例的启发进行相应的改造，因此所有等同的技术方案均应该归入本发明的专利保护范围之内。

Claims (3)

1.一种污泥焚烧装置,其特征在于:包括送料装置（1）、焚烧炉（2）和温度传感器（3）；送料装置（1）包括料斗（1-1）、粉碎组件（1-2）、送料组件（1-3）和喷射管（1-4）；料斗（1-1）下端与喷射管（1-4）密闭连通；粉碎组件（1-2）设置在料斗（1-1）的上部中，用于将烘干的污泥打碎；送料组件（1-3）设置在料斗（1-1）的下部中，用于将料斗中被打碎的污泥粉末和含有氧气的气体送入喷射管（1-4）中；喷射管（1-4）的右端设有气管接头（1-4-1），用于连接高压气泵；焚烧炉（2）为电加热炉；温度传感器（3）用于监测焚烧炉（2）内的温度；焚烧炉（2）设有污泥进口（2-7）和排烟管（2-8）；污泥进口（2-7）与喷射管（1-4）的左端密闭连通；排烟管（2-8）的后侧设有烟气出口（2-8-1），排烟管（2-8）的顶部铰接设置有防爆盖（2-8-2）；高压气泵将含有氧气的气体从气管接头（1-4-1）送入喷射管（1-4）中，将喷射管（1-4）中被打碎的污泥粉末喷入焚烧炉（2）中。

2.根据权利要求1所述的污泥焚烧装置，其特征在于:送料装置（1）的料斗（1-1）上部呈长方体形，下部呈上大下小的圆台形，中部为方接圆过渡；使用时料斗（1-1）上端与相应的进料装置密闭连通，料斗（1-1）下端通过圆筒段（1-1-1）密闭连通设置在喷射管（1-4）的中部上侧上；粉碎组件（1-2）包括筛筒（1-2-1）、搅拌组件（1-2-2）和驱动电机（1-2-3）；筛筒（1-2-1）呈半圆柱壳形，筛筒（1-2-1）开口向上设置在料斗（1-1）上部中，筛筒（1-2-1）沿其轴线设有若干列筛孔（1-2-1-1），各列筛孔（1-2-1-1）均沿筛筒（1-2-1）周向设置；搅拌组件（1-2-2）由一根转动轴和若干设置在转动轴上的搅拌棒构成，转动轴沿筛筒（1-2-1）的轴向转动设置在料斗（1-1）上部上，与筛筒（1-2-1）同轴，且由驱动电机（1-2-3）驱动其转动，从而带动各搅拌棒将烘干后的污泥打碎并从筛筒（1-2-1）的筛孔（1-2-1-1）中挤出；送料组件（1-3）包括螺旋叶片（1-3-1）和第二驱动电机（1-3-2）；螺旋叶片（1-3-1）的转动轴铅垂设置，由第二驱动电机（1-3-2）驱动螺旋叶片（1-3-1）转动；螺旋叶片（1-3-1）设置在料斗（1-1）的下部中，螺旋叶片（1-3-1）的下端与料斗（1-1）下端的圆筒段（1-1-1）的内壁相接触形成密闭的螺旋输送结构。

3.根据权利要求1或2所述的污泥焚烧装置，其特征在于:焚烧炉（2）包括基座（2-1）、底座（2-2）、壳体（2-3）、保温层（2-4）、加热层（2-5）和内筒（2-6）；基座（2-1）中部设有开口向上和向前的出灰槽（2-1-1）；底座（2-2）设置在基座（2-1）上方；底座（2-2）中部设有贯穿其上下的污泥灰通道（2-2-1），沿底座（2-2）周向设有环形气流管（2-2-2），环形气流管（2-2-2）的上侧靠内的部分沿其周向设有若干出气口（2-2-2-1）；污泥灰通道（2-2-1）中从上至下依次设有抽拉式第一挡灰板（2-2-a）和第二挡灰板（2-2-b）；底座（2-2）右侧设有与环形气流管（2-2-2）相连通的底座进气口（2-2-3）；壳体（2-3）密闭设置在底座（2-2）的环形气流管（2-2-2）的上侧；保温层（2-4）、加热层（2-5）和内筒（2-6）从外至内依次设置在壳体（2-3）中；加热层（2-5）为电加热炉丝加热；内筒（2-6）下端与污泥灰通道（2-2-1）相通；环形气流管（2-2-2）的出气口（2-2-2-1）位于加热层（2-5）和内筒（2-6）之间；内筒（2-6）上设有若干进气孔（2-6-1）；污泥进口（2-7）密闭连接设置在内筒（2-6）的上部右侧上，由内向外穿过且与保温层（2-4）和壳体（2-3）后与外界相连通；污泥进口（2-7）的右端与喷射管（1-4）的左端密闭连通；排烟管（2-8）密闭设置在壳体（2-3）上端上，与内筒（2-6）相连通。